IT202000023614A1 - Dispositivo di regolazione dell’assetto di un autoveicolo, e ammortizzatore automobilistico dotato di tale dispositivo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: ?Dispositivo di regolazione dell?assetto di un autoveicolo, e ammortizzatore automobilistico dotato di tale dispositivo?
DESCRIZIONE
Settore tecnico
La presente invenzione si colloca, in generale, nel settore della componentistica in ambito automobilistico; in particolare, l?invenzione si riferisce a un ammortizzatore automobilistico dotato di un dispositivo di regolazione dell?assetto.
Sintesi dell?invenzione
Sono noti sistemi per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo, comprendenti un attuatore in grado di variare l?escursione verticale dell?ammortizzatore del veicolo.
Uno scopo della presente invenzione ? di fornire un dispositivo che consenta da una parte di regolare la distanza tra il piatto molla (collegato alla massa non sospesa, ad esempio a una struttura solidale al mozzo ruota, o al fodero cilindrico di un ammortizzatore automobilistico) e la massa sospesa del veicolo (cos? da variare l?altezza della massa sospesa dal suolo, in condizioni statiche), e dall?altra di regolare la distanza tra un tampone elastico e la massa non sospesa del veicolo, in modo da ridurre o aumentare la corsa verticale della massa sospesa rispetto alla massa non sospesa (ad esempio, formando un finecorsa per il fodero cilindrico dell?ammortizzatore nella fase di compressione dell?ammortizzatore).
Ulteriore scopo della presente invenzione ? di fornire un dispositivo per la regolazione dell?assetto di un veicolo e la regolazione coordinata della luce tampone, che presenti al contempo un?architettura semplificata e un ingombro ridotto (in particolare in senso radiale).
Per ottenere tale risultato, un dispositivo di regolazione dell?assetto di un autoveicolo, secondo l?invenzione, comprende un corpo cilindrico che individua una camera in cui siano alloggiati scorrevolmente due attuatori, nella forma di un cilindro al cui interno sia scorrevole un pistone, tale cilindro essendo collegato a un tampone (atto a formare un finecorsa in compressione della massa sospesa del veicolo rispetto alla massa non sospesa), e tale pistone essendo collegabile alla massa sospesa del veicolo.
Gli attuatori sono configurati per essere azionati in traslazione assiale mediante ingresso di un fluido in pressione nella camera che li alloggia.
Fissato un piano di riferimento orizzontale, passante per una flangia radiale atta a formare un attestamento superiore di una molla principale della sospensione del veicolo, la pressione del fluido solleva contemporaneamente, rispetto a tale piano di riferimento, sia il primo attuatore (allontanando il tampone dalla massa non sospesa o dal fodero cilindrico dell?ammortizzatore, e aumentando quindi la corsa in compressione di quest?ultimo) che il secondo attuatore (aumentando la distanza del corpo cilindrico del dispositivo dal punto di collegamento con la massa sospesa del veicolo, e pertanto la distanza da terra di tale massa sospesa). Con questa configurazione, si ottiene un assetto ottimale per le normali condizioni di marcia su strada.
Viceversa, rimuovendo il fluido dalla camera i due attuatori vengono abbassati rispetto al piano di riferimento, accorciando sia la corsa in compressione dell?ammortizzatore, che la distanza da terra della massa sospesa. Con questa configurazione, l?assetto viene ottimizzato per condizioni di utilizzo pi? performanti (ad esempio, per l?uso in pista del veicolo).
Con un dispositivo di regolazione secondo la presente invenzione, diviene pertanto possibile adattare la configurazione della sospensione di un veicolo alle diverse condizioni stradali, privilegiando di volta in volta la maneggevolezza del veicolo o il comfort di guida, mediante un singolo dispositivo dal layout compatto.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo un aspetto dell?invenzione, da un dispositivo di regolazione dell?assetto di un autoveicolo e la regolazione coordinata della luce tampone, e un ammortizzatore automobilistico dotato di tale dispositivo, aventi le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse.
Breve descrizione dei disegni
Verranno ora descritte le caratteristiche funzionali e strutturali di alcune forme di realizzazione preferite di un dispositivo di regolazione dell?assetto di un autoveicolo di regolazione coordinata della luce tampone, e un ammortizzatore automobilistico dotato di tale dispositivo, secondo l?invenzione.
Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui: - le figure 1 e 2 sono viste in sezione longitudinale di un dispositivo atto a regolare l?assetto di un autoveicolo e a regolare in maniera coordinata la luce tampone, illustrato in due configurazioni operative, rispettivamente un primo assetto, ottimizzato per il normale uso su strada, e un secondo assetto, ottimizzato per l?uso su pista, secondo una forma di realizzazione dell?invenzione;
- la figura 3 ? una vista in sezione longitudinale di un ammortizzatore che incorpora il dispositivo di regolazione nella configurazione di figura 1, secondo una forma di realizzazione dell?invenzione; e
- la figura 4 ? una vista in sezione longitudinale dell?ammortizzatore di figura 3, con il dispositivo mostrato nella configurazione di figura 2.
Descrizione dettagliata
Prima di spiegare nel dettaglio una pluralit? di forme di realizzazione dell?invenzione, va chiarito che l?invenzione non ? limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e alla configurazione dei componenti presentati nella seguente descrizione o illustrati nei disegni.
L?invenzione ? in grado di assumere altre forme di realizzazione e di essere attuata o realizzata praticamente in diversi modi. Si deve anche intendere che la fraseologia e la terminologia hanno scopo descrittivo e non vanno intese come limitative.
Facendo esemplificativamente riferimento alle figure, un dispositivo 9 per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo comprende un corpo cilindrico 10, che include una prima flangia 12 sporgente radialmente, la quale flangia 12 ? atta a formare un attestamento superiore di una molla principale di una sospensione automobilistica (ad esempio, la molla di un ammortizzatore).
Il corpo cilindrico 10 individua una prima camera 14a, assialmente inferiore, e una seconda camera 14b, assialmente superiore (rispetto all?orientamento che il dispositivo 9 assume in condizioni d?uso), la quale seconda camera 14b ? superiormente chiusa in maniera ermetica da un coperchio 16 ed ? configurata per essere posta in collegamento di fluido con l?esterno del corpo cilindrico 10 mediante un foro passante 18 nel corpo cilindrico 10.
La prima e seconda camera 14a, 14b sono fluidicamente disaccoppiate da un setto 20, assialmente interposto tra tali prima e seconda camera 14a, 14b.
? altres? presente un tampone 22, accolto scorrevolmente nella prima camera 14a del corpo cilindrico 10 e atto a formare un finecorsa per l?oscillazione della massa sospesa del veicolo quando quest?ultima si avvicini alla massa non sospesa del veicolo.
Il dispositivo 9 comprende inoltre un attuatore primario 24, il quale a sua volta include un cilindro primario 26, accolto scorrevolmente nella seconda camera 14b del corpo cilindrico 10, il quale cilindro primario 26 ? assialmente mobile da una prima posizione (prossimale al setto 20), a una seconda posizione (prossimale al coperchio 16), in risposta all?ingresso o prelievo di fluido nella/dalla seconda camera 14b.
Il cilindro primario 26 individua al proprio interno una terza camera 27, in collegamento di fluido con detta seconda camera 14b. L?attuatore primario 24 comprende inoltre un?asta primaria 28, assialmente passante attraverso il setto 20 e collegata alle proprie opposte estremit? rispettivamente al cilindro primario 26 e al tampone 22.
L?asta primaria 28 ? atta a imprimere uno scorrimento del tampone 22 nella prima camera 14a di verso concorde allo scorrimento del cilindro primario 26 nella seconda camera 14b.
Il dispositivo 9 comprende inoltre un attuatore secondario 30, che include un pistone ausiliario 32, accolto scorrevolmente nella terza camera 27 del cilindro primario 26, il quale pistone ausiliario 32 ? configurato per traslare assialmente rispetto al cilindro primario 26 in risposta all?ingresso o prelievo di fluido nella/dalla terza camera 27.
L?attuatore secondario 30 comprende anche un?asta secondaria 34, assialmente passante attraverso il coperchio 16 e collegata a una prima estremit? al pistone ausiliario 32, l?estremit? opposta dell?asta secondaria 34 essendo atta ad essere collegata alla massa sospesa dell?autoveicolo.
Grazie a questa configurazione, l?immissione di un fluido in pressione nella seconda camera 14b provoca lo scorrimento in senso assiale del cilindro primario 26 dalla posizione prossimale al setto 20 alla posizione prossimale al coperchio 16, e il contestuale ritiro del tampone 22 verso il setto 20 (in modo tale che, in una condizione di montaggio del dispositivo 9 al veicolo, aumenti la luce tra il tampone 22 e la massa non sospesa del veicolo).
Allo stesso tempo, il fluido entrante nella terza camera 27 provoca lo scorrimento del pistone ausiliario 32 all?interno del cilindro primario 26, allontanando il corpo cilindrico 10 dal punto di collegamento dell?asta secondaria 34, e aumentando l?altezza da terra della massa sospesa del veicolo.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il corpo cilindrico 10 comprende uno spallamento 15 radialmente sporgente all?interno della seconda camera 14b. Secondo questa forma di realizzazione, una parete laterale 26a del cilindro primario 26 comprende una porzione radialmente sporgente atta ad attestarsi contro detto spallamento 15 quando il cilindro primario 26 si trovi in una posizione prossimale al setto 20, in modo tale che si eviti almeno parzialmente il contatto tra quest?ultimo e detto cilindro primario 26.
Convenientemente, il coperchio 16 pu? presentare una prima porzione contro cui si attesta il cilindro primario 26 quando quest?ultimo si trovi in una posizione di finecorsa assialmente superiore, e una seconda porzione, assialmente pi? sporgente all?interno della seconda camera 14b rispetto a detta prima porzione, contro la quale seconda porzione si attesta il pistone ausiliario 32 quando quest?ultimo si trovi in una posizione di finecorsa assialmente superiore. In questo modo, ? possibile disgiungere geometricamente le corse assiali del cilindro primario 26 e del pistone ausiliario 32, in quanto quest?ultimo andrebbe in battuta contro il coperchio 16 prima del cilindro primario 26. Secondo un?alternativa non illustrata, ? altres? possibile che il coperchio 16 sia configurato all?opposto, ovvero in modo tale che il cilindro primario 26 si attesti contro il coperchio 16 prima del pistone ausiliario 32 (ad esempio, prevedendo che una porzione centrale del coperchio 16, corrispondente alla proiezione del pistone ausiliario 32, sporga verso l?esterno di tale coperchio 16).
Secondo una forma di realizzazione preferita, il cilindro primario 26 comprende una base 26b, che si affaccia sul setto 20 e in cui ? presente almeno un foro passante 26c, atto a porre in collegamento di fluido la seconda camera 14b e la terza camera 27.
Convenientemente, il cilindro primario 26 comprende un rilevo 26d, sporgente radialmente all?interno della terza camera 27, detto rilevo 26d essendo atto a formare un finecorsa del pistone ausiliario 32 nello scorrimento di quest?ultimo all?interno del cilindro primario 26. In questa configurazione, il pistone ausiliario 32 sar? dunque scorrevole, rispetto al cilindro primario 26, da una prima posizione, prossimale alla base 26b del cilindro primario 26, a una seconda posizione, prossimale al rilievo 26d (contro cui potr? andare in battuta).
Secondo una forma di realizzazione (non illustrata), il dispositivo 9 ? configurato per formare l?attestamento superiore di una molla interposta tra la massa sospesa e la massa non sospesa di un veicolo, in assenza di dispositivi smorzanti coassiali alla molla. In questo caso, la molla potr? attestarsi inferiormente su una struttura solidale al mozzo della ruota, e il dispositivo 9 essere collegato a un telaio associato alla massa sospesa del veicolo.
Secondo una forma di realizzazione alternativa, illustrata esemplificativamente nelle figure 2 e 3, il dispositivo 9 ? incorporato in un tradizionale ammortizzatore automobilistico.
Tale ammortizzatore comprende un dispositivo 9 per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo, secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione descritte in precedenza, il quale dispositivo 9 sia collegabile a una massa sospesa dell?autoveicolo mediante l?asta secondaria 34.
L?ammortizzatore comprende inoltre un fodero cilindrico 36, atto ad essere collegato alla massa non sospesa dell?autoveicolo, nel quale fodero cilindrico 36 sia scorrevole un pistone di ammortizzatore atto a interagire con un fluido contenuto all?interno di detto fodero cilindrico 36 per smorzare il moto oscillatorio verticale di detta massa sospesa, e uno stelo di ammortizzatore 38, accolto scorrevolmente dal fodero cilindrico 36 e mobile solidalmente a detto pistone di ammortizzatore, detto stelo di ammortizzatore 38 presentando un?estremit? sporgente superiormente dal fodero cilindrico 36, la quale estremit? ? solidale al tampone 22.
? altres? presente una molla 40, avente un?estremit? che impegna la prima flangia 12 del corpo cilindrico 10, e l?estremit? opposta che impegna una seconda flangia 37 radialmente sporgente dal fodero cilindrico 36, detta seconda flangia 37 essendo mobile solidalmente a detto fodero cilindrico 36.
In questa configurazione, ? possibile da una parte regolare la lunghezza complessiva dell?ammortizzatore (allontanando o avvicinando il corpo cilindrico 10 dal punto di vincolo dell?asta secondaria 34 mediante azionamento dell?attuatore primario 30, e aumentando o diminuendo l?altezza del veicolo da terra), e dall?altra regolare la luce tampone, ovvero la distanza del tampone 22 dal fodero cilindrico 36, cos? da ridurre o incrementare la corsa massima di quest?ultimo rispetto al primo in fase di compressione dell?ammortizzatore. Quest?ultima caratteristica consente in particolare di irrigidire alla bisogna il comportamento della sospensione, riducendone l?oscillazione massima in fase di compressione (nel caso dell?ammortizzatore, limitandone l?escursione verticale).
A sintetica illustrazione del principio di funzionamento del dispositivo, si descrive di seguito un esempio di regolazione, riferito in particolare alla forma di realizzazione mostrata nelle figure 3 e 4. Si intende tuttavia che quanto segue si possa facilmente applicare, facendo le dovute modifiche, anche al caso in cui non sia presente un ammortizzatore coassiale alla molla principale della sospensione, la quale molla sia collegata a un elemento rigidamente solidale a un mozzo ruota.
Pi? in dettaglio, la figura 3 mostra una prima configurazione del dispositivo, illustrato in un primo assetto, in cui viene privilegiato il comfort di guida. In tale configurazione, i due attuatori 24, 30 sono nelle rispettive posizioni di fondocorsa superiori assolute (ovvero, sono entrambi in battuta contro il coperchio 16).
In questo modo, il tampone 22 ? massimamente ritratto verso il setto 20, e il corpo cilindrico 10 ? massimamente distanziato da un punto di collegamento S del dispositivo 9 con la massa sospesa del veicolo. Fissato cio? un piano di riferimento orizzontale, passante per la flangia radiale 12, l?estremit? assiale del tampone 22 (rivolta verso la massa non sospesa) si trover? a una distanza a1 da tale piano di riferimento, il punto di collegamento S si trover? a una distanza b1 da tale piano di riferimento, e la lunghezza complessiva dell?ammortizzatore sar? c1 (misurata dal punto di collegamento S dell?ammortizzatore alla massa sospesa del veicolo fino a un punto di collegamento U dell?ammortizzatore alla massa non sospesa).
La figura 4 mostra invece una seconda configurazione del dispositivo, illustrato in un secondo assetto, in cui viene privilegiata la maneggevolezza e la responsivit? del veicolo. In tale configurazione, i due attuatori 24, 30 sono nelle rispettive posizioni di fondocorsa inferiori assolute (ovvero, il cilindro primario 26 ? nella posizione prossimale al setto 20, e il pistone ausiliario 32 ? nella posizione prossimale alla base 26b del cilindro primario 26).
In questo modo, il tampone 22 ? massimamente esteso in senso assiale rispetto al setto 20, e il corpo cilindrico 10 ? massimamente vicino al punto di collegamento S del dispositivo 9 con la massa sospesa del veicolo. Rispetto cio? a tale piano di riferimento orizzontale passante per la flangia radiale 12, l?estremit? assiale del tampone 22 (rivolta verso la massa non sospesa) si trover? in questa configurazione a una distanza a2>a1 da tale piano di riferimento, il punto di collegamento S alla massa sospesa si trover? a una distanza b2<b1 da tale piano di riferimento, e la lunghezza complessiva dell?ammortizzatore sar? c2<c1 (misurata dal punto di collegamento S dell?ammortizzatore alla massa sospesa del veicolo fino al punto di collegamento U dell?ammortizzatore alla massa non sospesa).
Inoltre, in tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti, quali "longitudinale", "trasversale", "verticale" o "orizzontale", vanno riferiti all?asse longitudinale z del corpo cilindrico 10.
Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione di un dispositivo per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo e la regolazione coordinata della luce tampone secondo l?invenzione. Si intende che ciascuna forma di realizzazione pu? essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione.
L?invenzione, inoltre, non ? limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potr? essere variata entro l?ambito definito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (6)
1. Dispositivo (9) per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo e la regolazione coordinata della luce tampone, comprendente:
- un corpo cilindrico (10), che include una prima flangia (12) sporgente radialmente, la quale flangia (12) ? atta a formare un attestamento superiore di una molla principale di una sospensione automobilistica, detto corpo cilindrico (10) individuando una prima camera (14a), assialmente inferiore, e una seconda camera (14b), assialmente superiore, la quale seconda camera (14b) ? superiormente chiusa in maniera ermetica da un coperchio (16) ed ? configurata per essere posta in collegamento di fluido con l?esterno del corpo cilindrico (10) mediante un foro passante (18) nel corpo cilindrico (10), dette prima e seconda camera (14a, 14b) essendo fluidicamente disaccoppiate da un setto (20), assialmente interposto tra dette prima e seconda camera (14a, 14b);
- un tampone (22), accolto scorrevolmente nella prima camera (14a) del corpo cilindrico (10) e atto a formare un finecorsa per l?oscillazione della massa sospesa del veicolo quando quest?ultima si avvicini alla massa non sospesa del veicolo; e
- un attuatore primario (24), comprendente:
- un cilindro primario (26), accolto scorrevolmente nella seconda camera (14b) del corpo cilindrico (10), il quale cilindro primario (26) ? assialmente mobile in risposta all?ingresso o prelievo di fluido nella/dalla seconda camera (14b), e individua al proprio interno una terza camera (27), in collegamento di fluido con detta seconda camera (14b); e
- un?asta primaria (28), assialmente passante attraverso il setto (20) e collegata alle proprie opposte estremit? rispettivamente al cilindro primario (26) e al tampone (22), detta asta primaria (28) essendo atta a imprimere uno scorrimento del tampone (22) nella prima camera (14a) di verso concorde allo scorrimento del cilindro primario (26) nella seconda camera (14b);
il dispositivo (9) comprendendo inoltre un attuatore secondario (30), che include:
- un pistone ausiliario (32), accolto scorrevolmente nella terza camera (27) del cilindro primario (26), il quale pistone ausiliario (32) ? configurato per traslare assialmente rispetto al cilindro primario (26) in risposta all?ingresso o prelievo di fluido nella/dalla terza camera (27); e
- un?asta secondaria (34), assialmente passante attraverso il coperchio (16) e collegata a una prima estremit? al pistone ausiliario (32), l?estremit? opposta dell?asta secondaria (34) essendo atta ad essere collegata alla massa sospesa dell?autoveicolo.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo cilindrico (10) comprende uno spallamento (15) radialmente sporgente all?interno della seconda camera (14b), e in cui una parete laterale (26a) del cilindro primario (26) comprende una porzione radialmente sporgente atta ad attestarsi contro detto spallamento (15) quando il cilindro primario (26) si trovi in una posizione prossimale al setto (20), in modo tale che si eviti almeno parzialmente il contatto tra quest?ultimo e detto cilindro primario (26).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il coperchio (16) presenta una prima porzione contro cui si attesta il cilindro primario (26) quando quest?ultimo si trovi in una posizione di finecorsa assialmente superiore, e una seconda porzione, assialmente pi? sporgente all?interno della seconda camera (14b) rispetto a detta prima porzione, contro la quale seconda porzione si attesta il pistone ausiliario (32) quando quest?ultimo si trovi in una posizione di finecorsa assialmente superiore.
4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il cilindro primario (26) comprende una base (26b), che si affaccia sul setto (20) e in cui ? presente almeno un foro passante (26c), atto a porre in collegamento di fluido la seconda camera (14b) e la terza camera (27).
5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il cilindro primario (26) comprende un rilevo (26d), sporgente radialmente all?interno della terza camera (27), detto rilevo (26d) essendo atto a formare un finecorsa del pistone ausiliario (32) nello scorrimento di quest?ultimo all?interno del cilindro primario (26).
6. Ammortizzatore automobilistico, comprendente: - un dispositivo (9) per la regolazione dell?assetto di un autoveicolo e la regolazione coordinata della luce tampone, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, collegabile a una massa sospesa dell?autoveicolo mediante l?asta secondaria (34);
- un fodero cilindrico (36), atto ad essere collegato alla massa non sospesa dell?autoveicolo, nel quale fodero cilindrico (36) sia scorrevole un pistone di ammortizzatore atto a interagire con un fluido contenuto all?interno di detto fodero cilindrico (36) per smorzare il moto oscillatorio verticale di detta massa sospesa, il tampone (22) essendo atto a formare un attestamento superiore della corsa verticale del fodero cilindrico durante la fase di compressione dell?ammortizzatore automobilistico;
- uno stelo di ammortizzatore (38), accolto scorrevolmente dal fodero cilindrico (36) e mobile solidalmente a detto pistone di ammortizzatore, detto stelo di ammortizzatore (38) presentando un?estremit? sporgente superiormente dal fodero cilindrico (36), detta estremit? essendo solidale al tampone (22); e
- una molla (40), avente un?estremit? che impegna la prima flangia (12) del corpo cilindrico (10), e l?estremit? opposta che impegna una seconda flangia (37) radialmente sporgente dal fodero cilindrico (36), detta seconda flangia (37) essendo mobile solidalmente a detto fodero cilindrico (36).
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